本發(fā)明涉及到通信應(yīng)用技術(shù)，特別涉及到一種量子通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平和生活質(zhì)量有了飛速的提高。隨著時(shí)間的推移，人們對(duì)通信速度和通信容量的要求也越來越高，雖然通信企業(yè)，特別是一些壟斷性通信企業(yè)具有相當(dāng)強(qiáng)的光纖通信研究實(shí)力，通過研發(fā)不斷推動(dòng)技術(shù)的向前發(fā)展，通信速率越來越高，但是由于人們知識(shí)量和信息量的幾何級(jí)數(shù)增長，當(dāng)前的光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展速度還是趕不上人們對(duì)高速通信設(shè)施的需求。如果單是在光纖通信領(lǐng)域進(jìn)行研究發(fā)展，行業(yè)的發(fā)展速度既有可能跟不上時(shí)代對(duì)高速通信的需求。只有通過在通信領(lǐng)域質(zhì)的突破，才有可能實(shí)現(xiàn)通信速率的幾何倍數(shù)增長，從而滿足甚至是超越人們對(duì)高速率通信設(shè)施的需求。

本發(fā)明是為了有效解決當(dāng)前通信領(lǐng)域主要依賴光纖通信和電磁輻射通信的現(xiàn)狀，提出一種量子通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過量子通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不但可以有效解決通信容量限制，而且可以大大提高通信速率，增強(qiáng)通信的安全性，同時(shí)可以增加通信的覆蓋范圍，提高信號(hào)可獲取性，增強(qiáng)信號(hào)質(zhì)量，降低邊際通信成本，從而在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)效益推動(dòng)通信行業(yè)整體性質(zhì)的飛越。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有通信容量有限，通信速率低，通信覆蓋范圍小，通信質(zhì)量不高，通信成本較大，用傳統(tǒng)方法在通信擴(kuò)容、提升通信速率，擴(kuò)大通信覆蓋范圍，提高通信質(zhì)量的研發(fā)成本大，進(jìn)展緩慢等問題，本發(fā)明提出一種量子通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括量子網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、量子信息載體，傳遞信道系統(tǒng)和物理信道系統(tǒng)。量子信息載體包括光子等玻色子以及光微子等費(fèi)米型超伴子。量子信息載體還包括電子、μ子，τ子，夸克等費(fèi)米子，電子中微子，μ子中微子，τ子中微子，正電子，反μ子，反τ子，反電子中微子，反μ子中微子，反τ子中微子以及玻色型電子超伴子、μ子超伴子，τ子超伴子。量子信息載體還包括希格斯玻色子。傳系統(tǒng)到系統(tǒng)包括但不限于巴拿赫空間和希爾伯特空間。物理信道系統(tǒng)包括但不限于光纖傳輸系統(tǒng)。量子信息載體的數(shù)量為大于1的自然數(shù)。量子信息載體可以是一種粒子或者是多種粒子的線性組合。

附圖說明

附圖1為量子通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

由圖可知，一種量子通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括量子網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、量子信息載體，傳遞信道系統(tǒng)和物理信道系統(tǒng)。量子信息載體包括光子等玻色子以及光微子等費(fèi)米型超伴子。量子信息載體還包括電子、μ子，τ子，夸克等費(fèi)米子，電子中微子，μ子中微子，τ子中微子，正電子，反μ子，反τ子，反電子中微子，反μ子中微子，反τ子中微子以及玻色型電子超伴子、μ子超伴子，τ子超伴子。量子信息載體還包括希格斯玻色子。傳遞信道系統(tǒng)包括但不限于巴拿赫空間和希爾伯特空間。物理信道系統(tǒng)包括但不限于光纖傳輸系統(tǒng)。量子信息載體的數(shù)量為大于1的自然數(shù)。量子信息載體可以是一種粒子或者是多種粒子的線性組合。

信息通過量子網(wǎng)關(guān)，物理信息通過量子網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成量子信息，轉(zhuǎn)換后的量子信息的載體可以為原子，電子，μ子，τ子，夸克等費(fèi)米子，電子中微子，μ子中微子，τ子中微子，正電子，反μ子，反τ子，反電子中微子，反μ子中微子，反τ子中微子以及玻色型電子超伴子、μ子超伴子，τ子超伴子和希格斯玻色子，量子信息系統(tǒng)按照信息的復(fù)雜性包含N個(gè)量子信息的載體的量子比特。第1個(gè)量子比特的狀態(tài)為|1234...8>，第2個(gè)量子比特的狀態(tài)為|234...910>，第7個(gè)量子比特的狀態(tài)為|78...14>，第8個(gè)量子比特的狀態(tài)為|89...15>，以此類推。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)量子比特的狀態(tài)2改變，會(huì)使得包含狀態(tài)2的第二個(gè)量子比特的狀態(tài)發(fā)生變化，第一個(gè)網(wǎng)關(guān)量子態(tài)的改變就通過希爾伯特空間或者巴拿赫空間影響到了第二個(gè)量子比特，從而完成了傳遞信道系統(tǒng)的傳遞。同時(shí)，在每個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)有的量子比特狀態(tài)測(cè)量設(shè)備可以將第一個(gè)量子比特狀態(tài)的改變通過物理信道系統(tǒng)傳遞給第二個(gè)量子比特狀態(tài)測(cè)量設(shè)備，從而完成量子通信信息的傳遞。

應(yīng)用量子通信系統(tǒng)量子比特間的糾纏態(tài)性質(zhì)，可以有效解決現(xiàn)有通信容量有限，通信速率低，通信覆蓋范圍小，通信質(zhì)量不高，通信成本較大，用傳統(tǒng)方法在通信擴(kuò)容、提升通信速率，擴(kuò)大通信覆蓋范圍，提高通信質(zhì)量的研發(fā)成本大，進(jìn)展緩慢等問題，可以實(shí)現(xiàn)通信容量幾何級(jí)增長，通信速率大幅度提高，通信覆蓋范圍明顯增加，同時(shí)減小信息傳遞過程中的非線性效應(yīng)，提高通信質(zhì)量，同時(shí)應(yīng)用量子通信系統(tǒng)可以大幅減少邊際成本，一旦取得實(shí)際應(yīng)用，在擴(kuò)容提速等研發(fā)上較現(xiàn)在的光纖通信會(huì)有更加光明的未來。